唐寧TANG Ning

（中鐵九局集團(tuán)大連分公司，大連 116000）

1 工程概述

海翔路高架橋-鋼箱梁項(xiàng)目位于遼寧省葫蘆島市，大橋穿過(guò)南面的海翔路口，橫跨五里河，到達(dá)北面的濱河小區(qū)，具體地理位置如圖1所示。本項(xiàng)目高架橋全長(zhǎng)976.491m，包括高架橋引道工程長(zhǎng)度215.491m，橋梁橫跨長(zhǎng)度761m。從五里河南岸的海翔路口為起點(diǎn)，橋梁以51°交角穿過(guò)沈山線鐵路，相交處的道路里程為K0+472.57，沈山線鐵路里程為K295+141.8；依次又跨過(guò)電廠人行線、以81°交角穿過(guò)化工人行線，經(jīng)過(guò)煉油五廠專(zhuān)線跨越五里河到達(dá)對(duì)岸液化氣公司廠房附近。

圖1橋梁總體平面圖

本次高架橋項(xiàng)目中的頂推工程主要為沈山線上跨鋼箱梁段，長(zhǎng)度為72m，位置靠近9號(hào)及10號(hào)橋墩。沈山線的軌面標(biāo)高為17.01m，鋼箱梁施工完成后與軌面相距高度為9.11m，導(dǎo)梁及頂推施工鋼箱梁的總重量為1000噸。本項(xiàng)目采用連續(xù)鋼箱梁，40m+55m+40m的跨徑搭設(shè)，橋梁寬度20m，主梁采用單箱4室鋼箱梁，橋面板結(jié)構(gòu)為正交異性板，橋梁中心處主梁高度為2.6m，橋梁與橋墩的中間線交角為90度[1-4]。

2 頂推施工方案設(shè)計(jì)

2.1 施工計(jì)劃

根據(jù)本項(xiàng)目高架橋鋼箱梁工程特點(diǎn)，對(duì)頂推施工步驟進(jìn)行了合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，共分為8個(gè)步驟，18天工期，累積頂進(jìn)84.4m，如表1所示。

2.2 預(yù)拱數(shù)據(jù)控制

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑念A(yù)拱度數(shù)據(jù)及公式，以8#墩的高程為0點(diǎn)，每間隔1m的位置計(jì)算對(duì)應(yīng)的高程差，最終以距零點(diǎn)距離為X值，以總高程為Y值，組成橋型坐標(biāo)（X、Y），在CAD中放樣出相應(yīng)的線型，用以加工制作腹板線型，保證了加工制作整橋預(yù)拱的精確度[5-6]。

胎架搭設(shè)時(shí)，橫向在箱梁隔板位置設(shè)立支柱，縱向間隔1.5m-2m設(shè)立立柱，搭建平胎后，在橫梁和縱梁上設(shè)置牙板，牙板高程對(duì)應(yīng)上表中相應(yīng)距離處的高程，從而保證了整體組拼預(yù)拱度線型。

現(xiàn)場(chǎng)施工預(yù)拱度通過(guò)調(diào)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)拼裝支架上的牙板實(shí)現(xiàn)，由計(jì)算的預(yù)拱度數(shù)據(jù)，利用全站儀放出支架縱梁上牙板位置并標(biāo)記，利用水準(zhǔn)儀測(cè)量牙板高程使其與計(jì)算數(shù)據(jù)完全吻合。

2.3 臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

頂推臨時(shí)結(jié)構(gòu)主要包括支架基礎(chǔ)及鋼導(dǎo)梁等[7-8]。通過(guò)對(duì)頂進(jìn)過(guò)程中鋼箱梁穩(wěn)定性的驗(yàn)算，考慮設(shè)計(jì)后的支架及鋼導(dǎo)梁形式如下：

2.3.1 支架形式

①C組支架。

支架6-8為拼裝頂推支架（拼裝頂推均可），支架10-11為接收端支架（拆導(dǎo)梁平臺(tái)均可），水平橋架距離鋼管3.25m，縱向橋架距離16m，規(guī)格?609×16，連接系統(tǒng)為16B槽鋼。支撐中心線與箱梁腹板中心線對(duì)齊，防止箱梁底板變形。

②A組支架。

表1頂推施工步驟

支架8-9是組裝頂推支架（組裝和推動(dòng)均可）。鋼管水平橋向距離3.25m，縱向橋距離16m。規(guī)格為?609×16，連接構(gòu)件為16B槽鋼。橫向分布梁為14.8m，3根56b工字鋼，縱向分布梁為5根貝雷梁。貝雷梁共五組，采用槽鋼連接成組合體。貝雷片頂部布設(shè)有16B槽鋼，間距300mm，頂部有1cm厚鋼板條形鋪設(shè)，通過(guò)槽鋼焊接。支撐中心線與箱梁腹板中心線對(duì)齊，防止箱梁底板變形。

支架9為組裝頂推支架（導(dǎo)梁拼裝和頂推）。鋼管水平橋間距3.25m，豎橋向布設(shè)4排，每排5個(gè)。規(guī)格為?609×16，連接系統(tǒng)為16b槽鋼。支撐中心線與箱梁腹板中心線對(duì)齊，防止箱梁底板變形。（圖2）

圖2支架三維示意圖

2.3.2 鋼導(dǎo)梁

為減小頂跨最大主梁的受力，提高頂升的安全性和墩臺(tái)的便利性，需要在主梁前端設(shè)置導(dǎo)梁。前梁采用H型鋼結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)28m，橫向間距3.25m，重量約60T。翼板寬度由1500mm變?yōu)?200mm，厚度不變。設(shè)置厚度為12mm的橫向和縱向加強(qiáng)筋。兩根主梁之間有橫向連接。橫向連接采用H250×125×6×9，斜撐采用P114×4。主梁鋼Q345B。Q235B用于其他組件。

鋼導(dǎo)梁與箱梁核心高度相同，并通過(guò)對(duì)接焊接相連。鋼梁腹板長(zhǎng)度應(yīng)適當(dāng)增大，讓它們構(gòu)成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，也可以利用大型馬板來(lái)填充導(dǎo)梁與鋼梁對(duì)接縫位置來(lái)提高相連處的強(qiáng)度[9]。

3 頂推施工技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1 頂推設(shè)備布設(shè)

頂推的臨時(shí)措施主要包括推梁、頂推軌道、頂推支架等[10]。頂推梁上設(shè)有頂推軌道，包括頂推2mm厚的鋼板、擋板和側(cè)擋塊，在頂推過(guò)程中對(duì)軸承和鋼箱梁起到限位作用。頂推支座焊接在鋼箱梁或?qū)Я旱牡撞?，耳板與推架中的推力裝置連接，頂推支座下方設(shè)有MGE滑板，以減少與不銹鋼的摩擦。頂推斷面布置圖如圖3。

3.2 軸線控制措施

①橫向千斤頂糾偏。

圖3頂推橫斷面圖

在鋼梁的橫向兩側(cè)設(shè)置有糾偏千斤頂，起到限制作用。當(dāng)中線偏差超過(guò)10mm時(shí)，使用糾偏千斤頂主動(dòng)頂緊。

②布置滑道側(cè)擋塊。

3.3 靴梁拆除

①當(dāng)靴梁滑到位時(shí)，在靴梁后方焊接拆卸吊耳，用鋼絲繩把靴梁與拆卸吊耳綁扎在一起，此時(shí)切割主橋塊與靴梁焊縫。

②待靴梁切割完成后，用卷?yè)P(yáng)將靴梁放到地面。

3.4 頂升過(guò)程中墊塊受力分析

墊塊分析采用ANSYS有限元程序仿真分析，基本荷載組合：1.4LL；LL為頂升反力。取工況1750kN豎向力設(shè)計(jì)值進(jìn)行有限元分析。計(jì)算模型及分析結(jié)果如圖4。

由圖4，根據(jù)計(jì)算，墊塊四個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分別為41.021MPa、95.407MPa、223.71MPa、209.08MPa，墊塊最大應(yīng)力位于墊塊中心處為594.52MPa（頂板），其節(jié)點(diǎn)大部分應(yīng)力在300MPa以下，最大變形為1.8mm。整個(gè)計(jì)算模型符合設(shè)計(jì)要求。

3.5 測(cè)量監(jiān)控措施

3.5.1 梁段拼裝過(guò)程監(jiān)控

①地樣線控制。

梁段拼裝前需在平臺(tái)內(nèi)投放梁段樣線，包括橋梁中心線、梁段端口位置線、拼裝胎架支點(diǎn)位置線等。經(jīng)檢測(cè)復(fù)核后進(jìn)行標(biāo)記。

②高程控制。

胎架高程測(cè)量：拼裝胎架制作完成后，根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)拱度線型計(jì)算支點(diǎn)高程，測(cè)量復(fù)核后對(duì)牙板進(jìn)行修割，滿(mǎn)足梁段底板預(yù)拱度線型。

梁段高程控制：梁段上胎后對(duì)梁段頂面高程進(jìn)行測(cè)量，以復(fù)核胎架支點(diǎn)高程。

3.5.2 頂推過(guò)程線型控制措施

在鋼梁頂推過(guò)程中，主要采用由導(dǎo)向輪和雙工字鋼組成的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)控制鋼箱梁的頂推走向，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)焊連在支架兩側(cè)的縱梁上，通過(guò)全站儀測(cè)定每個(gè)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的位置坐標(biāo)，確保頂推線型的準(zhǔn)確性。導(dǎo)向結(jié)構(gòu)在支架上的分布示意圖如圖5所示。

圖4墊塊仿真分析結(jié)果

圖5導(dǎo)向結(jié)構(gòu)布置示意圖

3.6 頂推施工主要難點(diǎn)分析

①鋼箱梁?jiǎn)蜗蚨帱c(diǎn)頂推，每個(gè)臨時(shí)墩均承受一定的水平力。為保證頂推的順利進(jìn)行，應(yīng)控制好拼裝支架上的拼裝線形，盡量減少因線形誤差產(chǎn)生的次應(yīng)力。

②本橋鋼箱梁在平面直線和豎曲線上頂推，如何控制好頂推過(guò)程中的各支點(diǎn)標(biāo)高是施工中的一大難點(diǎn)。

③鋼箱梁落梁施工。

④本橋頂推施工上跨沈山鐵路，安全防護(hù)要求高。

4 結(jié)語(yǔ)

本文葫蘆島市海翔路高架橋-鋼箱梁項(xiàng)目工程為依托，重點(diǎn)介紹了鋼箱梁頂推施工技術(shù)特點(diǎn)，并詳細(xì)闡述了對(duì)各個(gè)步驟要點(diǎn)，采用ANSYS有限元程序?qū)斏^(guò)程中墊塊進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，為今后類(lèi)似鋼箱梁架設(shè)工程的施工提供了參考和借鑒。